Question

（10分）如图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置。请回答下列问题：
（1）当电极a为Al、电极b为Mg、电解质溶液为稀硫酸时，正极的电极反应式为____________；负极的电极反应式为____________。
（2）当电极a为Al、电极b为Mg、电解质溶液为氢氧化钠溶液时，该装置__________(填“能”或“不能”)形成原电池。若不能，请说明理由；若能，请说明在两电极上所发生的现象：________。
（3）燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂（如O₂）反应所放出的化学能直接转化为电能。现设计一燃料电池，以电极a为正极，电极b为负极，氢气为燃料，氢氧化钠溶液为电解质溶液。则氢气应通入________(填“a”或“b”)极，正极上的电极反应式为___________。

Answer 1

(1) 2H⁺+2e^-＝H₂↑　（２分）　　　　　　Mg-2e-＝Mg²⁺（２分）
(2)能（１分）；　　负极铝片溶解，正极镁片上有气泡产生（２分）
(3)　b （1分）  O₂ + 2H₂O + 4eˉ="=" 4OHˉ（2分）

试题分析：（1）当电极a为Al、电极b为Mg、电解质溶液为稀硫酸时，由于镁的金属性强于铝，因此镁是负极失去电子，铝是正极，溶液中的氢离子放电，则正极的电极反应式为2H⁺+2e^-＝H₂↑；极的电极反应式为Mg-2e-＝Mg²⁺。
（2）当电极a为Al、电极b为Mg、电解质溶液为氢氧化钠溶液时，由于能和氢氧化钠溶液反应的是金属铝，所以此时铝是负极失去电子，镁是正极，溶液中的氢离子放电产生氢气，所以在两电极上所发生的现象为负极铝片溶解，正极镁片上有气泡产生。
（3）原电池中负极失去电子，正极得到电子，则氢气应通入b极，正极上氧气得到电子，其电极反应式为O₂ + 2H₂O + 4eˉ="=" 4OHˉ。